Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ ciśnienia prasowania na właściwości kompozytów WCCo–cBN wytwarzanych metodą PPS

Wachowicz J., Zieliński R., Popławski K., Kucharska B.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 6

515--518

PL

Regularny azotek boru (cBN) jest drugim po diamencie materiałem charakteryzującym się największą twardością i przewodnictwem cieplnym. Jednak w przeciwieństwie do diamentu charakteryzuje się małą reaktywnością z metalami z grupy żelazowców. Właściwości te sprawiają, że regularny azotek boru jest bardzo dobrym materiałem na narzędzia do obróbki m.in. stali ulepszonych cieplnie, stopów na osnowie niklu, kobaltu i innych. Regularny azotek boru pod normalnym ciśnieniem w podwyższonej temperaturze ulega przemianie w stabilną fazę hBN. Spieki z cBN (PCBN — Polycrystalline Cubic Boron Nitride) o osnowie metalicznej lub ceramicznej spieka się za pomocą drogiej techniki HPHT (Hight Presure Hight Temperature) pod ciśnieniem 4÷5 Gpa w celu uniknięcia przemiany twardego cBN w heksagonalną, miękką odmianę hBN. W pracy przedstawiono wpływ ciśnienia prasowania na właściwości i mikrostrukturę kompozytów WCCo zawierających 20% obj. cBN o wielkości cząstek 6÷12 μm. Proces spiekania był realizowany za pomocą urządzenia do spiekania silnoprądowymi impulsami PPS (Pulse Plasma Sintering). Istota procesu polega na wykorzystaniu impulsów elektrycznych do nagrzewania sprasowanego proszku. Nagrzewanie impulsami prądu następuje w wyniku wydzielania się ciepła Joule’a w miejscach kontaktu cząstek spiekanego proszku. Chwilowa temperatura w czasie przepływu impulsu prądu osiąga wartość do kilku tysięcy stopni Celsjusza na powierzchni cząstek, a następnie po zaniku przepływu prądu szybko zmniejsza się do ustalonej temperatury spiekania.Przeprowadzone badania wykazały, że zastosowanie ciśnienia prasowania 30 MPa w pierwszym etapie spiekania, a następnie zwiększenie go do 100 MPa w drugim etapie, prowadzi do uzyskania spieków o dużej twardości 2230 HV10 oraz gęstości zbliżonej do wartości teoretycznej.

EN

Cubic boron nitride (cBN) is the material next to diamond in respect of hardness and heat conductivity, but, contrary to diamond, it shows weak reactivity with ferrous materials. In view of these properties, cubic boron nitride is an excellent material for the fabrication of cutting tools such as e.g. those made of heat-treated steels, nickel-based alloys, or cobalt. Under elevated temperature and under normal pressure, cubic boron nitride undergoes transformation into its stable phase hBN. Traditional cBN sinters (polycrystalline cubic boron nitride — PCBN) with a metallic matrix are usually sintered using the expensive High Pressure High Temperature (HPHT) method which requires high pressure of 4÷5 GPa to avoid the transformation of hard cBN into its soft hexagonal hBN phase. The present study is concerned with how the load affect on the properties of the WCCo composites which contain 20 vol. % of cBN with the particle size ranging from 5 to 12 μm. The powders were sintered in an apparatus for high-current pulse sintering (Pulse Plasma Sintering). The idea underlying the process is to heat the pre-consolidated powder using electric pulses, the heating being realized via the Joule heat dissipated at the contacts between the individual powder particles. During the electric current impulses the instantaneous temperature on the powder particle surfaces reaches several thousand Celsius degrees, and after the current decays, it quickly falls to the prescribed sintering temperature. The study showed that the sintering at the temperature 1100°C, under the load 30 MPa (in the first stage) and 100 MPa (in the second stage), for 10 min yielded sinters with the density above 99% GT with hardness of about 223 HV10.

2

Kompozyty ze spieków węglika wolframu umacniane cząstkami regularnego azotku boru (cBN/WC-Co)

Rosiński M., Ściegienko A., Kozioł K., Michalski A.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 3

324-328

PL

Regularny azotek boru (cBN) i węglik wolframu są powszechnie wykorzystywane jako materiał do produkcji narzędzi skrawających ze względu na wysoką twardość i odporność na zużycie przez tarcie. W pracy otrzymywano kompozyt z osnową WC-Co umacnianą cząstkami cBN. Konwencjonalne metody konsolidacji WC-Co nie pozwalają, ze względu na wysoką temperaturę spiekania (1350-1500 °C), otrzymać kompozytu WC-Co bez przemiany fazy cBN w fazę hBN o niskiej twardości. Stosując metodę PPS (Pulse Plasma Sintering) otrzymano gęste spieki złożone z 30% obj. cząstek cBN o wielkości 4-8 žm i 6-12 žm w osnowie WC-6% wag. Co. Spieki konsolidowano w temperaturze 1100, 1150 i 1200°C pod ciśnieniem 100 MPa w czasie 5 min. Obserwacje mikrostruktury prowadzone na skaningowym mikroskopie elektronowym i badania składu fazowego wykazały, że podczas spiekania kompozytu nie następuje przemiana fazowa metastabilnej fazy cBN w stabilną fazę hBN. Zaobserwowano porowatość mikrostruktury w postaci niespieczonych ziaren WC w przypadku spieków kompozytowych otrzymanych w temperaturze 1100°C. Gęstość tych spieków wynosi ok. 98% gęstości teoretycznej. Gęstość kompozytów spiekanych w temperaturach 1150 i 1200°C jest zbliżona do gęstości teoretycznej.

EN

Cubic boron nitride (cBN) and cemented carbide (WC-Co) are commonly used as a cutting tools material for the sake of their high hardness and wear-resistance. In this work, a WC-Co composite consolidated with cBN particles was obtained. The cBN/WC-Co composite cannot be produced by using conventional sintering, which is conducted at temperatures between 1350 °C and 1500 °C, since cBN undergoes the transformation into hBN within this temperature range. With the PPS (Pulse Plasma Sintering) method, dense sinters consisted of the WC-6 vol. % Co matrix and 30 vol. % cBN particles with the sizes of 4-8 žm and 6-12 žm were obtained. The composites were sintered for 5 min at temperatures of 1100, 1150 and 1200 ° C under a pressure of 100 MPa. The scanning electron microscope observations of the composite microstructure and the X-ray analysis revealed no phase transformation from metastable cBN into stable hBN. Microstructural porosity was observed as non-sintered WC grains at the sintering temperature of 1100 °C. Densities of the 1150 °C and 1200 °C sinters approached the theoretical density (TD) whereas the 1100 °C sinters density reached about 98% of TD.

3

Wybrane aspekty zużycia ostrzy skrawających wykonanych z PcBN

Dobrzyński M., Marszałek P.

Postępy Nauki i Techniki

|

2011

|

nr 6

50-57

PL

Obróbka materiałów twardych związana jest z obróbką materiałów o twardości powyżej 50 HRC. Obróbka ta może być obróbką wykończeniową ze względu na możliwość osiągnięcia wysokiej jakości i dokładności przedmiotów obrabianych po tej operacji. Obróbka materiałów w stanie twardym lub utwardzonym związana jest z zastosowaniem specjalnych narzędzi, które są wykonane z nowych materiałów, takich jak PcBN. W artykule zaprezentowano wybrane wyniki z badań nad zużyciem narzędzi podczas obróbki toczeniem.

EN

Hard part machining is related to a process of cutting of hard materials (over 50 HRC). This process can be used as a finishing process, because of achieving high quality and accuracy of workpieces after the operation. Cutting of hard materials requires special tools, which are made of a new materials such as PcBN. This paper presents selected results of investigation under tool wear during turning of hard materials.

4

Analysis of the wear tools made of cubic boron nitride for turning of the hardened steel

Dasic P. V., Radovanovic M.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2002

|

Vol. 7, Spec. is

341-346

EN

Involving and application of modern cutting tools and new cutting materials as are, for example, cubic boron nitride (CBN), present simple means for reduction of costs of metalworking cutting. In this paper is given classification of materials for modern cutting tools and the experimental research of the function of wear tool from CBN for finished turning of hardened steel 20CrMo5 for different cutting speeds on concrete production conditions. Experimental data for the different values of the cutting speed is approximation by complex power-exponential regression and its correlation coefficient in all example is greater than 0.99.